DE102016005572B4 - Torque Sensor V - Google Patents

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DE102016005572B4 DE102016005572.3A DE102016005572A DE102016005572B4 DE 102016005572 B4 DE102016005572 B4 DE 102016005572B4 DE 102016005572 A DE102016005572 A DE 102016005572A DE 102016005572 B4 DE102016005572 B4 DE 102016005572B4
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Abstract

Vorrichtung zur Lasterfassung an wenigstens einem Fahrwerksbein (10) eines Flugzeugfahrwerks, wobei an wenigstens einem Lagerbolzen (2) und/oder an wenigstens einer Radachse (3) des Fahrwerksbeins (10) wenigstens ein mit einem Rechner gekoppelter Lastsensor (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lastsensor (1) in dem Lagerbolzen (2) integriert ist, wobei der Rechner aus Messwerten des wenigstens einen Lastsensors (1) das Vorliegen einer Belastung des Fahrwerksbeins (10) und/oder das Auftreten einer Überschreitung eines Grenzwerts der Belastung des Fahrwerksbeins (10) ermittelt.

Figure DE102016005572B4_0000
Device for detecting loads on at least one landing gear leg (10) of an aircraft landing gear, wherein at least one load sensor (1) coupled to a computer is provided on at least one bearing pin (2) and/or on at least one wheel axle (3) of the landing gear leg (10), characterized in that the at least one load sensor (1) is integrated in the bearing pin (2), wherein the computer determines the presence of a load on the landing gear leg (10) and/or the occurrence of an exceedance of a limit value of the load on the landing gear leg (10) from measured values of the at least one load sensor (1).
Figure DE102016005572B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lasterfassung an wenigstens einem Fahrwerksbein eines Flugzeugfahrwerks, wobei an wenigstens einem Lagerbolzen und/oder an wenigstens einer Radachse des Fahrwerksbeins wenigstens ein mit einem Rechner gekoppelter Lastsensor vorgesehen ist.The invention relates to a device for detecting loads on at least one landing gear leg of an aircraft landing gear, wherein at least one load sensor coupled to a computer is provided on at least one bearing pin and/or on at least one wheel axle of the landing gear leg.

Beispiele gattungsgemäßer Ausführungen sind aus der US 3 625 053 A , der US 3 975 685 A , der US 2008 / 0 011 091 A1 , der US 5 456 119 A sowie der EP 2 441 671 A2 bekannt.Examples of generic designs are from the US 3 625 053 A , the US 3 975 685 A , the US 2008 / 0 011 091 A1 , the US 5 456 119 A and the EP 2 441 671 A2 known.

Für den sicheren Betrieb von Fluggeräten ist es notwendig das Gewicht und/oder die Gewichtsverteilung des Fluggeräts zu kennen. Zur Gewichtsmessung von Flugzeugen ist es beispielsweise bekannt, von einer entsprechenden Bedienperson wie dem Load Control Agent ein sogenanntes Load Sheet erstellen zu lassen, aus dem sich das Gewicht und/oder die Gewichtsverteilung des Flugzeugs ergeben.For the safe operation of aircraft, it is necessary to know the weight and/or weight distribution of the aircraft. For example, to measure the weight of aircraft, it is known to have a corresponding operator such as the load control agent create a so-called load sheet from which the weight and/or weight distribution of the aircraft can be determined.

Die Berechnungsmethoden für dieses Load Sheet sind z.B. in der Vorschrift FAA-H-8083-1A „Aircraft Weight and Balance Handbook“ festgelegt. Der Load Agent verwendet für seine Berechnungen u. a. Daten für das Leergewicht des Flugzeugs sowie die getankte Kraftstoffmengen, die Füllstände der verschiedenen Kraftstofftanks und die Einzelmassen und Positionen der Fracht und der Passagiere, wobei die Massewerte bzw. Messwerte in Pfund oder Kilogramm angegeben sein können. Alle diese Daten sind mit Schätzfehlern behaftet, weshalb die Sicherheitszuschläge für die Berechnung des Massenschwerpunktes groß sein müssen.The calculation methods for this load sheet are set out in the FAA-H-8083-1A "Aircraft Weight and Balance Handbook" regulation, for example. The load agent uses data for the empty weight of the aircraft, the amount of fuel loaded, the fill levels of the various fuel tanks and the individual masses and positions of the cargo and passengers for its calculations, whereby the mass values or measured values can be given in pounds or kilograms. All of this data is subject to estimation errors, which is why the safety margins for calculating the center of gravity must be large.

Im Rahmen der Muster- und Typzulassung, erfolgt die Bestimmung von Gewicht und Schwerpunkt bzw. „Weight and Balance“ des Flugzeuges. Danach wird das Flugzeug nur noch in bestimmten Intervallen gewogen. Für die Ermittlung des „Zero Fuel Gewichts“ vor jedem Abflug wird vom Load Control Agent eine Gewichts- sowie eine Schwerpunktsberechnung d.h. eine Berechnung von „Weight and Balance“ des Flugzeugs und ein Beladungsplan erstellt. Das tatsächliche Flugzeuggewicht wird also nicht gewogen.As part of the type approval, the weight and center of gravity or "weight and balance" of the aircraft is determined. After that, the aircraft is only weighed at certain intervals. To determine the "zero fuel weight" before each departure, the load control agent creates a weight and center of gravity calculation, i.e. a calculation of the aircraft's "weight and balance" and a loading plan. The actual weight of the aircraft is therefore not weighed.

Zur Bestimmung von Weight on Wheel werden bei großen Flugzeugen in der Regel Näherungssensoren am Fahrwerk bzw. an beiden Hauptfahrwerken und am Bugfahrwerk integriert. Damit kann dann z.B. über eine entsprechende Anzeige „Target Near“ oder „Target Far“ angezeigt werden, womit die Zustände beschrieben werden, dass das Flugzeug in der Luft oder am Boden ist.To determine the weight on wheel, large aircraft usually have proximity sensors integrated into the landing gear or both main landing gears and the nose gear. This can then be used to display, for example, "Target Near" or "Target Far" on a corresponding display, which describes the states that the aircraft is in the air or on the ground.

Bei kleineren Flugzeugen werden in der Regel Micro Switches an den Fahrwerken verwendet, wobei ein gedrückter Switch bedeuten kann, dass das Flugzeug in der Luft ist und ein nicht gedrückt Switch, dass das Flugzeug am Boden ist.Smaller aircraft typically use micro switches on the landing gear, where a pressed switch can mean that the aircraft is in the air and a depressed switch can mean that the aircraft is on the ground.

Die Schaltpunkte für die Nährungssensoren und Micro Switches sind abhängig vom jeweiligen Stoßdämpferhub und haben eine gewisse Streubreite bedingt durch die Ölmenge im Fahrwerksstoßdämpfer und evtl. Leckage, die Vorspannung des Fahrwerks, die Reibung im Fahrwerks-Stoßdämpfer und die Temperatur.The switching points for the proximity sensors and micro switches depend on the respective shock absorber stroke and have a certain range due to the amount of oil in the chassis shock absorber and possible leakage, the preload of the chassis, the friction in the chassis shock absorber and the temperature.

Die Weight-on-Wheel-Bestimmung nach dem Stand der Technik kann ebenfalls durch die Integration von Drucksensoren im Fahrwerk erreicht werden. Hierzu wird über den Drucksensor der Druck im Stoßdämpfer gemessen und indirekt die Last auf jedem Fahrwerksbein bestimmt.The state-of-the-art weight-on-wheel determination can also be achieved by integrating pressure sensors in the chassis. To do this, the pressure in the shock absorber is measured via the pressure sensor and the load on each chassis leg is indirectly determined.

Die Weight-on-Wheel-Bestimmung kann auch über die Durchbiegung der Fahrwerksradachsen erfolgen. Hierzu werden mehrere LVDT Sensoren in den Radachsen integriert und die Durchbiegung der Radachse ermittelt. Aus der Durchbiegung wird die Last auf der Radachse bestimmt.The weight-on-wheel can also be determined using the deflection of the chassis wheel axles. To do this, several LVDT sensors are integrated into the wheel axles and the deflection of the wheel axle is determined. The load on the wheel axle is determined from the deflection.

Bekannt ist auch die Verwendung eines am Main Landing Gear Beam angebrachten Sensor, der dort über die Durchbiegung dieses Beams feststellt, ob das Fahrwerk belastet ist oder nicht.It is also known to use a sensor attached to the main landing gear beam, which uses the deflection of this beam to determine whether the landing gear is loaded or not.

Nachteilig an der aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise bzw. den entsprechenden Vorrichtungen ist, dass keine tatsächliche Messung des Flugzeuggewichts vor dem Flug möglich ist. Ferner sind die bekannten Verfahren bzw. Vorrichtungen nicht dazu geeignet, harte Landestöße festzustellen sowie deren Anzahl zu ermitteln. Somit ist nach dem Stand der Technik kein effektives Health Monitoring möglich. Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Feststellung des Weight on Wheel ist diese nur als Statuszustand des jeweiligen Rades bekannt, jedoch ist daraus keine direkte Gewichtsermittlung des Flugzeugs möglich. Es werden nämlich zur Ermittlung des tatsächlichen Flugzeugleergewichts Check-Intervalle benötigt, welche mit erhöhtem Zeitaufwand und höheren Kosten verbunden sind. Ferner kann gemäß dem Stand der Technik die Schwerpunktsermittlung des Flugzeuges nachteiligerweise lediglich rechnerisch durch den Load Control Agent erfolgen.The disadvantage of the prior art procedure and the corresponding devices is that it is not possible to actually measure the weight of the aircraft before the flight. Furthermore, the known procedures and devices are not suitable for detecting hard landing impacts or determining their number. Thus, effective health monitoring is not possible according to the state of the art. When the weight on wheel is determined according to the state of the art, this is only known as the status of the respective wheel, but it is not possible to determine the weight of the aircraft directly from this. In order to determine the actual empty weight of the aircraft, check intervals are required, which are associated with increased expenditure of time and higher costs. Furthermore, according to the state of the art, the center of gravity of the aircraft can only be determined mathematically by the load control agent.

Aufgabe der Erfindung ist es daher die absolute Belastung wenigstens eines Fahrwerkbeins zu messen, wobei ausgehend von der gemessenen Belastung das Flugzeuggewicht und/oder weitere Parameter bestimmt werden können.The object of the invention is therefore to measure the absolute load of at least one landing gear leg, whereby the aircraft weight and/or other parameters can be determined based on the measured load.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Lasterfassung an wenigstens einem Fahrwerksbein eines Flugzeugfahrwerks gelöst, wobei an wenigstens einem Lagerbolzen und/oder an wenigstens einer Radachse des Fahrwerkbeins wenigstens ein mit einem Rechner gekoppelter Lastsensor vorgesehen ist und der wenigstens eine Lastsensor erfindungsgemäß in dem Lagerbolzen integriert ist, wobei der Rechner aus Messwerten des wenigstens einen Lastsensors das Vorliegen einer Belastung des Fahrwerksbeins und/oder das Auftreten einer Überschreitung eines Grenzwerts der Belastung des Fahrwerksbeins ermittelt.This object is achieved by a device for detecting loads on at least one landing gear leg of an aircraft landing gear, wherein at least one load sensor coupled to a computer is provided on at least one bearing pin and/or on at least one wheel axle of the landing gear leg and the at least one load sensor is integrated in the bearing pin according to the invention, wherein the computer determines the presence of a load on the landing gear leg and/or the occurrence of an exceedance of a limit value of the load on the landing gear leg from measured values of the at least one load sensor.

Ist die Vorrichtung an allen Fahrwerksbeinen eines Flugzeugs vorgesehen, so kann damit bzw. mittels des entsprechenden Rechners eine direkte Gewichtsbestimmung des Flugzeugs durchgeführt werden. Hierbei können die entsprechenden Lastsensoren beispielsweise als Scherkraftsensoren im Bug- und Hauptfahrwerk integriert sein. Die Sensoren können dabei an oder im Fahrwerkslager oder an oder in der Radachse vorgesehen sein, wobei die Sensoren so angeordnet sind, dass die von ihnen erfassten Messwerte proportional zur von den Fahrwerksbeinen übertragenen Kraft sind. Aus den in den Fahrwerksbeinen ermittelten Scherkräften kann dann mittels beispielsweise eines im Rechner implementierten Monitoring-Systems die Gewichtskraft, welche auf die Fahrwerksbeine wirkt und somit das Flugzeuggewicht bestimmt werden. Die Gewichtsbestimmung kann dabei zu jedem Zeitpunkt bestimmt werden in dem das Flugzeug über seine Fahrwerksbeine auf dem Boden abgestellt ist und beispielsweise vor, nach und/oder während der Beladung des Flugzeugs erfolgen.If the device is provided on all landing gear legs of an aircraft, the weight of the aircraft can be determined directly with it or by means of the corresponding computer. The corresponding load sensors can be integrated, for example, as shear force sensors in the nose and main landing gear. The sensors can be provided on or in the landing gear bearing or on or in the wheel axle, with the sensors being arranged in such a way that the measured values they record are proportional to the force transmitted by the landing gear legs. From the shear forces determined in the landing gear legs, the weight force acting on the landing gear legs and thus the aircraft weight can then be determined using, for example, a monitoring system implemented in the computer. The weight can be determined at any time when the aircraft is parked on the ground on its landing gear legs and can be carried out, for example, before, after and/or during loading of the aircraft.

Weiterhin ermöglicht die Vorrichtung mit mehreren Fahrwerksbeinen eine direkte Schwerpunktsermittlung des Flugzeugs. Über die beispielhaft genannten drei gemessenen Gewichtskräfte, welche über drei Fahrwerksbeine in den Boden eingeleitet werden, kann durch das Monitoring-System der aktuelle Schwerpunkt des Flugzeuges am Boden bestimmt werden. Dies kann auch während der Beladung des Flugzeugs erfolgen, um so die Beladung des Flugzeugs zu optimieren.Furthermore, the device with multiple landing gear legs enables the aircraft's center of gravity to be determined directly. Using the three weight forces measured as an example, which are introduced into the ground via three landing gear legs, the monitoring system can determine the aircraft's current center of gravity on the ground. This can also be done while the aircraft is being loaded in order to optimize the aircraft's loading.

Ferner erlaubt die Vorrichtung eine Reduzierung der Betankungssicherheitsmargen, indem die Betankung eines Flugzeugs aufgrund von relativ ungenauen Abschätzungen beispielsweise von dessen Gewicht erfolgt, sodass hier entsprechend hohe Sicherheitsmargen bei der Treibstoffmenge berücksichtigt werden müssen. Durch die direkte Messung des Flugzeuggewichts, können Kerosinreserven reduziert werden, wodurch das Flugzeuggesamtgewicht und damit sein Verbrauch reduziert werden kann.The device also allows a reduction in the safety margins when refueling an aircraft, as the refueling is carried out based on relatively inaccurate estimates of its weight, for example, so that correspondingly high safety margins must be taken into account in the amount of fuel. By directly measuring the weight of the aircraft, kerosene reserves can be reduced, which can reduce the total weight of the aircraft and thus its consumption.

Ferner ist es möglich eine Weight-On-Wheel-Bestimmung durchzuführen, wobei durch die Sensoren bzw. Scherkraftsensoren an den Fahrwerksbeinen und der damit durchgeführten Ermittlung der Gewichtskraft die Feststellung erfolgt, ob sich das Flugzeug am Boden oder in der Luft befindet. Diese Information kann von dem Rechner oder weiteren Flugzeugrechnern beispielsweise für andere Vorgänge oder Verfahren genutzt werden.It is also possible to carry out a weight-on-wheel determination, whereby the sensors or shear force sensors on the landing gear legs and the resulting determination of the weight force determine whether the aircraft is on the ground or in the air. This information can be used by the computer or other aircraft computers, for example, for other processes or procedures.

Weiterhin erlaubt die Vorrichtung nach Anspruch 1 ein Health Monitoring hinsichtlich von Hard Landings umzusetzen. Im Monitoring-System, welches beispielsweise in dem Rechner implementiert sein kann, werden Grenzwerte für harte Landungen festgelegt. Wird durch den Lastsensor eine Überschreitung dieses Grenzwerts festgestellt, so erfolgt eine Anzeige bzw. Abspeicherung dieser Information. Auch die Anzahl an harten Landungen kann gespeichert werden, womit die Lebensdauer des Fahrwerks berechnet bzw. besser berechnet werden kann. Somit können auch Lastspektren über die gesamte Lebensdauer des Bauteils aufgezeichnet werden. Damit sind auch Standzeitverlängerungen bezüglich des Bauteils grundsätzlich möglich.Furthermore, the device according to claim 1 allows health monitoring to be implemented with regard to hard landings. In the monitoring system, which can be implemented in the computer, for example, limit values for hard landings are set. If the load sensor detects that this limit value has been exceeded, this information is displayed or saved. The number of hard landings can also be saved, which allows the service life of the undercarriage to be calculated or better calculated. This also allows load spectra to be recorded over the entire service life of the component. This also makes it possible to extend the service life of the component in principle.

Dementsprechend ist gemäß der erfindungsgemäßen Ausführung vorgesehen, dass der wenigstens eine Lastsensor in dem Lagerbolzen und/oder in der Radachse integriert ist. Durch die Integration des Lastsensors in dem Lagerbolzen und/oder in der Radachse des Fahrwerks werden Ungenauigkeiten eliminiert, die durch die Leckagen bzw. Ölmengen im Fahrwerkstoßdämpfer, durch Vorspannungen des Fahrwerks, Reibungen im Stoßdämpfer oder temperaturbedingt auftreten können.Accordingly, according to the embodiment of the invention, it is provided that the at least one load sensor is integrated in the bearing bolt and/or in the wheel axle. By integrating the load sensor in the bearing bolt and/or in the wheel axle of the chassis, inaccuracies are eliminated that can occur due to leaks or oil quantities in the chassis shock absorber, due to preloads of the chassis, friction in the shock absorber or due to temperature.

Weiterhin ist gemäß der erfindungsgemäßen Ausführung vorgesehen, dass der Rechner aus Messwerten des wenigstens einen Lastsensors das Vorliegen einer Belastung des Fahrwerksbeins und/oder das Auftreten einer Überschreitung eines Grenzwerts der Belastung des Fahrwerksbeins ermittelt.Furthermore, according to the embodiment of the invention, it is provided that the computer determines from measured values of the at least one load sensor the presence of a load on the landing gear leg and/or the occurrence of an exceedance of a limit value of the load on the landing gear leg.

Vorteilhafterweise kann so die Erfassung von Grenzwertüberschreitungen automatisiert werden, so dass der Pilot nicht mehr manuell derartige Grenzwertüberschreitungen aufzeichnen muss. Auch wird die Erfassung von Grenzwertüberschreitungen vorteilhafterweise homogenisiert, da nunmehr konkrete Messwerte zu den jeweiligen Grenzwertüberschreitungen aufgenommen werden und die Überschreitungen damit besser quantifizierbar und unabhängig von subjektiven Bewertungen des Piloten sind.Advantageously, the recording of limit value violations can be automated so that the pilot no longer has to manually record such limit value violations. The recording of limit value violations is also advantageously homogenized, since concrete measured values for the respective limit value violations are now recorded and the violations are therefore easier to quantify and independent of subjective assessments by the pilot.

In einer bevorzugten Ausführung kann entsprechend vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Lasterfassung an wenigstens drei Fahrwerksbeinen ausgebildet ist, wobei jedes Fahrwerksbein wenigstens einen Lastsensor umfasst. Umfasst das jeweilige Fluggerät dabei keine weiteren Fahrwerksbeine, so entspricht die über die Fahrwerksbeine insgesamt in die Auflagefläche des Fluggeräts eingeleitete Kraft der Gewichtskraft des Fluggeräts. Umfasst das Fluggerät mehr als drei Fahrwerksbeine, so können auch diese mit entsprechenden Lastsensoren versehen ausgebildet sein.In a preferred embodiment, it can be provided that the device for load detection is attached to at least three chassis wherein each landing gear leg comprises at least one load sensor. If the respective aircraft does not comprise any further landing gear legs, the total force introduced into the support surface of the aircraft via the landing gear legs corresponds to the weight of the aircraft. If the aircraft comprises more than three landing gear legs, these can also be provided with corresponding load sensors.

Ferner kann in einer weiteren Ausführung vorgesehen sein, dass der Rechner aus den Messwerten der Lastsensoren das Flugzeuggewicht und/oder den Flugzeugschwerpunkt ermittelt. Das ermittelte Flugzeuggewicht und/oder der Schwerpunkt können dem Piloten beispielsweise über eine entsprechende Anzeige mitgeteilt werden, so dass der Pilot die automatisch gemessenen und im Vergleich zum Stand der Technik genaueren Werte einsehen und überprüfen kann, ob entsprechende Grenzwerte eingehalten sind und ein sicherer Flugbetrieb nicht gefährdet ist.Furthermore, in a further embodiment, it can be provided that the computer determines the aircraft weight and/or the aircraft's center of gravity from the measured values of the load sensors. The determined aircraft weight and/or the center of gravity can be communicated to the pilot, for example, via a corresponding display, so that the pilot can view the automatically measured values, which are more accurate than the state of the art, and check whether the corresponding limit values are being complied with and whether safe flight operations are not at risk.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der wenigstens eine Lastsensor ein Scherkraftsensor, insbesondere ein magnetostriktiver Scherkraftsensor ist. Der Scherkraftsensor kann dabei besser innerhalb der Struktur des Fahrwerkbeins bzw. innerhalb von Lagerbolzen und/oder Radachse integriert sein, wodurch er zuverlässiger arbeiten kann als ein ebenfalls denkbarer Dehnmessstreifen.In a further preferred embodiment, it is conceivable that the at least one load sensor is a shear force sensor, in particular a magnetostrictive shear force sensor. The shear force sensor can be better integrated within the structure of the chassis leg or within the bearing bolt and/or wheel axle, whereby it can work more reliably than a strain gauge, which is also conceivable.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass ein Monitoring-System vorgesehen ist, das die Messwerte speichert. Das Monitoring-System kann dabei die von den Sensoren erfassten Messwerte über auch längere Zeit speichern, wodurch eine einfachere Erfassung der Langzeitbelastung der Fahrwerksbeine durchgeführt werden kann. Damit können gegebenenfalls rechtzeitig Warnung an den Piloten oder an Wartungspersonal ausgegeben werden, wenn unzulässige Belastungen oder unzulässige Häufungen von Belastungen der Fahrwerksbeine vom Monitoring-System erfasst worden sind.In a further preferred embodiment, it is conceivable that a monitoring system is provided that stores the measured values. The monitoring system can store the measured values recorded by the sensors over a longer period of time, which makes it easier to record the long-term load on the landing gear legs. This means that, if necessary, a timely warning can be issued to the pilot or maintenance personnel if inadmissible loads or inadmissible accumulations of loads on the landing gear legs have been recorded by the monitoring system.

Die Erfindung ist auch auf ein Fahrwerksbein mit wenigstens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 sowie auf ein Flugzeug mit wenigstens einem Fahrwerksbein nach Anspruch 6 gerichtet.The invention is also directed to a landing gear leg with at least one device according to one of claims 1 to 5 and to an aircraft with at least one landing gear leg according to claim 6.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Beladung eines Flugzeugs, wobei eine Vorrichtung zur Lasterfassung nach einem der Ansprüche der 4 bis 6 genutzt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

  • Ermittlung des Flugzeuggewichts und/oder des Flugzeugschwerpunkts eines Flugzeugs mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5; und
  • Beladen des Flugzeugs in Abhängigkeit von dem ermittelten Flugzeuggewicht und/oder Flugzeugschwerpunkt
The invention further relates to a method for loading an aircraft, using a device for load detection according to one of claims 4 to 6, the method comprising the steps:
  • Determining the aircraft weight and/or the aircraft center of gravity of an aircraft by means of a device according to one of claims 3 to 5; and
  • Loading the aircraft depending on the determined aircraft weight and/or aircraft center of gravity

Vorteilhafterweise kann beim Beladen des Flugzeuges der aktuell ermittelte Schwerpunkt berücksichtigt werden und das Beladen so durchgeführt werden, dass der Schwerpunkt des voll beladenen Flugzeugs in einem gewünschten Bereich liegt. Ähnlich kann das aktuell ermittelte Gewicht des Flugzeugs dazu genutzt werden, eine Überladung des Flugzeugs zu erkennen bzw. zu vermeiden.Advantageously, the currently determined center of gravity can be taken into account when loading the aircraft and loading can be carried out in such a way that the center of gravity of the fully loaded aircraft is in a desired range. Similarly, the currently determined weight of the aircraft can be used to detect or avoid overloading the aircraft.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der in den Figuren beispielhaft angegebenen Ausführungen aufgezeigt. Dabei zeigen:

  • 1: ein Fahrwerksbein mit erfindungsgemäßer Vorrichtung;
  • 2: eine Schnittansicht eines Lastsensors; und
  • 3: eine schematische Ansicht der Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in unterschiedlichen Fahrwerksbeinen.
Further details and advantages of the invention are shown by way of example in the figures.
  • 1 : a landing gear leg with a device according to the invention;
  • 2 : a sectional view of a load sensor; and
  • 3 : a schematic view of the arrangement of the device according to the invention in different chassis legs.

1 zeigt eine Vorrichtung zur Lasterfassung, welche an einem Fahrwerksbein 10 eines Fluggeräts vorgesehen ist. Bei dem Fahrwerksbein 10 kann es sich um das Bein eines Flugzeugfahrwerks handeln. In der in 1 gezeigten Ausführung ist dabei ein Lastsensor 1 in einem Lagerbolzen 2 des Fahrwerksbeins 10 vorgesehen bzw. integriert. Im linken Bereich der Figur ist schematisch dargestellt, dass weitere Lastsensoren 1' und 1" von weiteren nicht gezeigten Fahrwerksbeinen 10 des Fluggeräts über ein Monitoring-System LGSCU bzw. einen Rechner, auf dem das Monitoring-System implementiert ist, zur Auswertung der von den Sensoren 1, 1', 1" gesammelten Daten miteinander gekoppelt sind. 1 shows a device for load detection, which is provided on a landing gear leg 10 of an aircraft. The landing gear leg 10 can be the leg of an aircraft landing gear. In the 1 In the embodiment shown, a load sensor 1 is provided or integrated in a bearing pin 2 of the landing gear leg 10. In the left-hand area of the figure, it is shown schematically that further load sensors 1' and 1" of further landing gear legs 10 of the aircraft (not shown) are coupled to one another via a monitoring system LGSCU or a computer on which the monitoring system is implemented, for evaluating the data collected by the sensors 1, 1', 1".

2 zeigt eine Ausführung des Lastsensors 1, bei der ein Scherkraftsensor innerhalb der Struktur des Lagerbolzens 2 integriert ist. 2 shows an embodiment of the load sensor 1 in which a shear force sensor is integrated within the structure of the bearing pin 2.

3 zeigt die schematische Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit drei Fahrwerksbeinen 10, 10', 10", die dem Bugrad 10 und den Heckrädern 10', 10" zugeordnet sein können. Beim Ausführungsbeispiel der 3 sind an den Radachsen 3 entsprechende Lastsensoren 1, 1', 1" vorgesehen. Die Lastsensoren 1, 1', 1" sind wie in 1 gezeigt mit dem Monitoring-System zur Auswertung der von den Lastsensoren 1, 1', 1" gesammelten Daten gekoppelt. Durch die in 2 gezeigte Integration der Lastsensoren 1, 1', 1" können diese besser vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Reibung oder Vereisung, geschützt sein und als berührungslose Sensoren eine besonders robuste Sensortechnologie darstellen. 3 shows the schematic arrangement of the device according to the invention with three landing gear legs 10, 10', 10", which can be assigned to the nose wheel 10 and the tail wheels 10', 10". In the embodiment of the 3 Corresponding load sensors 1, 1', 1" are provided on the wheel axles 3. The load sensors 1, 1', 1" are as in 1 shown coupled with the monitoring system for evaluating the data collected by the load sensors 1, 1', 1". 2 The integration of the load sensors 1, 1', 1" shown above can better protect them from external influences, such as friction or icing, and as contactless sensors represent a particularly robust sensor technology.

Wie der 3 zu entnehmen ist kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit unterschiedlichen Fahrwerksbeinausführrungen realisiert werden. Dabei können Fahrwerksbeine mit einem und/oder mit mehreren Rädern sowie mit einer und/oder mit mehreren Achsen verwendet werden.Again 3 As can be seen, the device according to the invention can be implemented in conjunction with different chassis leg designs. Chassis legs with one and/or several wheels and with one and/or several axles can be used.

Erfindungsgemäß kann durch die Lastsensoren bzw. Scherkraftsensoren das aktuelle Flugzeuggewicht direkt ermittelt werden. Die Schwerpunktsermittlung des Flugzeugs kann direkt durchgeführt werden. Hierdurch kann unter anderem der Flugzeugbeladevorgang vereinfacht werden, da jeweils das aktuelle Gewicht und der aktuelle Schwerpunkt des Flugzeugs bekannt sind. Daraufhin kann die Beladung entsprechend der tatsächlichen Verhältnisse am Flugzeug geleitet bzw. gesteuert werden. Erfindungsgemäß ist es somit auch möglich das Load Sheet des Flugzeugs direkt nach der Beladung automatisch mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu validieren.According to the invention, the current weight of the aircraft can be determined directly using the load sensors or shear force sensors. The aircraft's center of gravity can be determined directly. This can simplify the aircraft loading process, among other things, because the current weight and center of gravity of the aircraft are known. The loading can then be guided or controlled according to the actual conditions on the aircraft. According to the invention, it is therefore also possible to automatically validate the aircraft's load sheet directly after loading using the device according to the invention.

Ferner ist eine direkte Prüfung möglich, bei der festgestellt wird, ob das zulässige Hilfsgewicht überschritten worden ist. In einer Ausführung der Vorrichtung mit Scherkraftsensoren kann die Vorrichtung ferner ohne die Verwendung von unzuverlässigeren Dehnmessstreifen ausgeführt werden.Furthermore, a direct test is possible to determine whether the permissible auxiliary weight has been exceeded. In a design of the device with shear force sensors, the device can also be designed without the use of less reliable strain gauges.

Claims (8)

Vorrichtung zur Lasterfassung an wenigstens einem Fahrwerksbein (10) eines Flugzeugfahrwerks, wobei an wenigstens einem Lagerbolzen (2) und/oder an wenigstens einer Radachse (3) des Fahrwerksbeins (10) wenigstens ein mit einem Rechner gekoppelter Lastsensor (1) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lastsensor (1) in dem Lagerbolzen (2) integriert ist, wobei der Rechner aus Messwerten des wenigstens einen Lastsensors (1) das Vorliegen einer Belastung des Fahrwerksbeins (10) und/oder das Auftreten einer Überschreitung eines Grenzwerts der Belastung des Fahrwerksbeins (10) ermittelt.Device for detecting loads on at least one landing gear leg (10) of an aircraft landing gear, wherein at least one load sensor (1) coupled to a computer is provided on at least one bearing pin (2) and/or on at least one wheel axle (3) of the landing gear leg (10), characterized in that the at least one load sensor (1) is integrated in the bearing pin (2), wherein the computer determines the presence of a load on the landing gear leg (10) and/or the occurrence of an exceedance of a limit value of the load on the landing gear leg (10) from measured values of the at least one load sensor (1). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Lasterfassung an wenigstens drei Fahrwerksbeinen (10) ausgebildet ist, wobei jedes Fahrwerksbein (10) wenigstens einen Lastsensor (1) umfasst.device according to claim 1 , characterized in that the device for load detection is designed on at least three chassis legs (10), wherein each chassis leg (10) comprises at least one load sensor (1). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner aus den Messwerten der Lastsensoren (1) das Flugzeuggewicht und/oder den Flugzeugschwerpunkt ermittelt.device according to claim 2 , characterized in that the computer determines the aircraft weight and/or the aircraft centre of gravity from the measured values of the load sensors (1). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lastsensor (1) ein Scherkraftsensor, insbesondere ein magnetostriktiver Scherkraftsensor, ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one load sensor (1) is a shear force sensor, in particular a magnetostrictive shear force sensor. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Monitoring-System vorgesehen ist, dass die Messwerte speichert.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a monitoring system is provided which stores the measured values. Fahrwerksbein (10) mit wenigstens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Landing gear leg (10) with at least one device according to one of the Claims 1 until 5 . Flugzeug mit wenigstens einem Fahrwerksbein (10) nach Anspruch 6.Aircraft with at least one landing gear leg (10) according to claim 6 . Verfahren zur Beladung eines Flugzeugs wobei eine Vorrichtung zur Lasterfassung an nach einem der Ansprüche 3 bis 5 genutzt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Ermittlung des Flugzeuggewichts und/oder des Flugzeugschwerpunkts eines Flugzeugs mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5; und Beladen des Flugzeugs in Abhängigkeit von dem ermittelten Flugzeuggewicht und/oder Flugzeugschwerpunkt.Method for loading an aircraft, wherein a device for load detection is provided on the aircraft according to one of the Claims 3 until 5 is used, the method comprising the steps of: determining the aircraft weight and/or the aircraft center of gravity of an aircraft by means of a device according to one of the Claims 3 until 5 ; and loading the aircraft depending on the determined aircraft weight and/or aircraft center of gravity.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3597496B1 (en) 2018-07-16 2020-09-02 Safran Landing Systems UK Limited Aircraft landing gear assembly

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3625053A (en) 1970-01-14 1971-12-07 Blh Electronics On-board aircraft transducer
US3975685A (en) 1975-01-30 1976-08-17 Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget Magnetoelastic shear force measuring means for measuring shear stress in tubular axles
US5456119A (en) 1993-03-04 1995-10-10 Yazaki Corporation Sensing element for vehicle load measuring device
US20080011091A1 (en) 2006-06-27 2008-01-17 Abnaki Systems, Inc. Method for measuring loading and temperature in structures and materials by measuring changes in natural frequencies
EP2441671A2 (en) 2010-10-15 2012-04-18 Goodrich Corporation Capacitive sensors for monitoring loads on an aircraft landing gear

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3625053A (en) 1970-01-14 1971-12-07 Blh Electronics On-board aircraft transducer
US3975685A (en) 1975-01-30 1976-08-17 Allmanna Svenska Elektriska Aktiebolaget Magnetoelastic shear force measuring means for measuring shear stress in tubular axles
US5456119A (en) 1993-03-04 1995-10-10 Yazaki Corporation Sensing element for vehicle load measuring device
US20080011091A1 (en) 2006-06-27 2008-01-17 Abnaki Systems, Inc. Method for measuring loading and temperature in structures and materials by measuring changes in natural frequencies
EP2441671A2 (en) 2010-10-15 2012-04-18 Goodrich Corporation Capacitive sensors for monitoring loads on an aircraft landing gear

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